專(zhuān)利名稱：閥控式密封鉛酸蓄電池的充電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及的是一種閥控式密封鉛酸蓄電池的充電裝置，尤其是閥控式密封鉛酸蓄電池的變幅智能脈沖充電器。
背景技術(shù)：
因?yàn)殚y控式密封鉛酸蓄電池(VRLA)價(jià)格低，容易回收，所以得到了廣泛的應(yīng)用，如當(dāng)前市售的電動(dòng)自行車(chē)就大部分配置這一類(lèi)型的蓄電池。但這種蓄電池有使用壽命短的不足，一般只有一年左右。經(jīng)對(duì)蓄電池充放電過(guò)程的研究和對(duì)報(bào)廢的閥控式密封鉛酸蓄電池進(jìn)行分析可以得知其失效的主要原因有三種其一是由于充電不足，正負(fù)極板形成很厚的白色硫酸鉛沉積；其二是長(zhǎng)期反復(fù)過(guò)充或浮充電，蓄電池失水嚴(yán)重，內(nèi)阻增加而無(wú)法再充電；其三是多只蓄電池串聯(lián)使用過(guò)程中由于內(nèi)阻離散性加大而引起的電壓不一致性造成蓄電池組性能惡化。導(dǎo)致閥控式密封鉛酸蓄電池這三種失效原因起因是充電裝置的充電模式不合理。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述不足，本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題就是要改變閥控式密封鉛酸蓄電池的充電裝置的充電模式，以消除造成蓄電池失效的原因，并提供一種閥控式密封鉛酸蓄電池的充電裝置。
本實(shí)用新型提供的閥控式密封鉛酸蓄電池的充電裝置，有由高頻開(kāi)關(guān)電源構(gòu)成的充電電源AC/DC，在充電電源與蓄電池之間有一以微處理器MCU控制的電子開(kāi)關(guān)組成的正負(fù)脈沖發(fā)生電路I。
本實(shí)用新型提供的閥控式密封鉛酸蓄電池的充電裝置，所說(shuō)的正負(fù)脈沖發(fā)生電路的組成是有一個(gè)電子開(kāi)關(guān)電路與蓄電池串聯(lián)在充電電路上，另有一電子開(kāi)關(guān)電路和一負(fù)載串聯(lián)后與蓄電池并聯(lián)，這兩個(gè)電子開(kāi)關(guān)電路的控制端分別與一微處理器MCU信號(hào)輸出端連接，微處理器MCU上有一個(gè)信號(hào)輸入端與蓄電池陽(yáng)極連接。
本實(shí)用新型提供的閥控式密封鉛酸蓄電池的充電裝置，所說(shuō)的電子開(kāi)關(guān)電路是以功率三極管和/或功率MOS管和/或大功率IGBT管為開(kāi)關(guān)元件的，包括PNP型或NPN型功率晶體管、N型溝道或P型溝道的功率MOS管。
本實(shí)用新型提供的閥控式密封鉛酸蓄電池的充電裝置，以與蓄電池串聯(lián)的電子開(kāi)關(guān)電路控制向蓄電池輸送充電電流的通斷時(shí)間，可形成充電脈沖并控制充電脈沖的電量，以與蓄電池并聯(lián)的電子開(kāi)關(guān)電路控制向蓄電池輸送去極化脈沖的通斷時(shí)間并控制去極化脈沖的電量，這一控制由微處理器MCU根據(jù)通過(guò)與蓄電池陽(yáng)極連接的信號(hào)輸入端所檢測(cè)到的蓄電池的電壓和內(nèi)部時(shí)鐘、充電條件參數(shù)進(jìn)行計(jì)算并與預(yù)設(shè)的充電工藝參數(shù)進(jìn)行比較后進(jìn)行。
本實(shí)用新型提供的閥控式密封鉛酸蓄電池的充電裝置，可以達(dá)到采用帶有間隙性去極化脈沖的變幅脈沖充電技術(shù)對(duì)蓄電池進(jìn)行充電的工藝要求。這一充電技術(shù)是在開(kāi)始以大電流恒流對(duì)蓄電池進(jìn)行充電后，當(dāng)充至一定電量時(shí)，充電電流從恒流轉(zhuǎn)為脈沖，同時(shí)在相鄰兩個(gè)充電脈沖波之間插入一個(gè)去極化脈沖波，該去極化脈沖波與相繼的前后兩個(gè)充電脈沖波之間有間隙，也就是說(shuō)以間隙性的充電脈沖和去極化脈沖相繼交替所形成的周期性波形電流對(duì)蓄電池進(jìn)行充電，在充至一定程度后還調(diào)整充電脈沖的電量與去極化脈沖的電量之間的比例隨充電容量的增加而減小，最后當(dāng)蓄電池內(nèi)活性物質(zhì)產(chǎn)生大量氧氣時(shí)，充電終止。這一充電工藝可使1、蓄電池的充電容量為上次放電容量的103-105％；2、失水量比普通充電法在同等條件下的失水量減少50％；3、串聯(lián)蓄電池組循環(huán)時(shí)最大電壓差比標(biāo)準(zhǔn)低40％以上；4、蓄電池壽命比使用現(xiàn)有充電裝置提高一倍。


圖1為本實(shí)用新型一實(shí)施方案的電路圖；圖2為本實(shí)用新型另一實(shí)施方案的電路圖；圖3為本實(shí)用新型又一實(shí)施方案的電路圖；圖4為本實(shí)用新型再一實(shí)施方案的電路圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1電路圖如圖1所示。在正負(fù)脈沖發(fā)生電路I中，有一牌號(hào)為2SB1155的功率晶體管T1其發(fā)射極與充電電源AC/DC的輸出端正極連接，其集電極與蓄電池組VRLA的陽(yáng)極連接，其基極連接在一PIC系列微處理器MCU的正脈沖發(fā)生控制信號(hào)輸出端上，另有一牌號(hào)為2SC738的功率晶體管T2其發(fā)射極經(jīng)一作為負(fù)載的電阻R后與蓄電池組VRLA的陰極連接，其集電極與蓄電池級(jí)VRLA的陽(yáng)極連接，其基極連接在微處理器MCU的負(fù)脈沖發(fā)生控制信號(hào)輸出端上，微處理器MCU的充電電壓檢測(cè)信號(hào)輸入端與蓄電池組VRLA的陽(yáng)極連接。
實(shí)施例2電路圖如圖2所示。在正負(fù)脈沖發(fā)生電路I中，有一牌號(hào)為IRF9640的功率MOS管Q1其源極與充電電源AC/DC的輸出端正極連接，其漏極與蓄電池組VRLA的陽(yáng)極連接，其柵極連接在一PIC系列微處理器MCU的正脈沖發(fā)生控制信號(hào)輸出端上，另有一牌號(hào)為IRF640的功率MOS管Q2其源極經(jīng)一作為負(fù)載的電阻R后與蓄電池組VRLA的陰極連接，其漏極與蓄電池級(jí)VRLA的陽(yáng)極連接，其柵極連接在微處理器MCU的負(fù)脈沖發(fā)生控制信號(hào)輸出端上，微處理器MCU的充電電壓檢測(cè)信號(hào)輸入端與蓄電池組VRLA的陽(yáng)極連接。
實(shí)施例3電路圖如圖3所示。在正負(fù)脈沖發(fā)生電路I中，有一牌號(hào)為GA150TS60U的大功率IGBT管Q3其源極與充電電源AC/DC的輸出端負(fù)極連接，其漏極與蓄電池組VRLA的陰極連接，其柵極連接在一51系列微處理器MCU的正脈沖發(fā)生控制信號(hào)輸出端上，另有一牌號(hào)也為GA150TS60U的大功率IGBT管Q4其源極與蓄電池級(jí)VRLA的陰極連接，其漏極經(jīng)一作為負(fù)載的電阻R后與蓄電池組VRLA的陽(yáng)極連接，其柵極連接在微處理器MCU的負(fù)脈沖發(fā)生控制信號(hào)輸出端上，微處理器MCU的充電電壓檢測(cè)信號(hào)輸入端與蓄電池組VRLA的陽(yáng)極連接。
實(shí)施例4電路圖如圖3所示。在正負(fù)脈沖發(fā)生電路I中，有一牌號(hào)為43N50K的功率MOS管Q3其源極與充電電源AC/DC的輸出端負(fù)極連接，其漏極與蓄電池組VRLA的陰極連接，其柵極連接在一51系列微處理器MCU的正脈沖發(fā)生控制信號(hào)輸出端上，另有一牌號(hào)為43N50K的功率MOS管Q4其源極與蓄電池級(jí)VRLA的陰極連接，其漏極經(jīng)一作為負(fù)載的電阻R后與蓄電池組VRLA的陽(yáng)極連接，其柵極連接在微處理器MCU的負(fù)脈沖發(fā)生控制信號(hào)輸出端上，微處理器MCU的充電電壓檢測(cè)信號(hào)輸入端與蓄電池組VRLA的陽(yáng)極連接。
權(quán)利要求1.一種閥控式密封鉛酸蓄電池的充電裝置，有由高頻開(kāi)關(guān)電源構(gòu)成的充電電源[AC/DC]，其特征是在充電電源與蓄電池之間有一以微處理器[MCU]控制的電子開(kāi)關(guān)電路組成的正負(fù)脈沖發(fā)生電路[I]。
2.如權(quán)利要求1所述的閥控式密封鉛酸蓄電池的充電裝置，其特征是所說(shuō)的正負(fù)脈沖發(fā)生電路[I]的組成是有一個(gè)電子開(kāi)關(guān)電路與被充電蓄電池[VRLA]串聯(lián)在充電電路上，另有一電子開(kāi)關(guān)電路和一負(fù)載[R]串聯(lián)后與該被充電蓄電池[VRLA]并聯(lián)，這兩個(gè)電子開(kāi)關(guān)電路的控制端分別與一微處理器[MCU]的兩個(gè)信號(hào)輸出端連接，微處理器[MCU]上有一個(gè)信號(hào)輸入端與該被充電蓄電池陽(yáng)極連接。
3.如權(quán)利要求1或2所述的閥控式密封鉛酸蓄電池的充電裝置，其特征是所說(shuō)的電子開(kāi)關(guān)電路是以功率三極管和/或功率MOS管和/或大功率IGBT管為開(kāi)關(guān)元件的，開(kāi)關(guān)元件的基極或柵極為電子開(kāi)關(guān)電路的控制端。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型提供的閥控式密封鉛酸蓄電池的充電裝置，以在充電電源AC/DC與蓄電池VRLA之間的以微處理器控制MCU的電子開(kāi)關(guān)組成的正負(fù)脈沖發(fā)生電路I向蓄電池進(jìn)行充電，可以達(dá)到采用帶有間隙性去極化脈沖的變幅脈沖充電工藝的要求，以消除充電不足，正負(fù)極板形成很厚的白色硫酸鉛沉積；長(zhǎng)期反復(fù)過(guò)充或浮充電，蓄電池失水嚴(yán)重，內(nèi)阻增加而無(wú)法再充電；多只蓄電池串聯(lián)使用過(guò)程中由于各蓄電池電壓不一致性造成蓄電池組性能惡化的使蓄電池失效的因素。這一充電工藝可使1.蓄電池的充電容量為上次放電容量的103－105％；2.失水量比標(biāo)準(zhǔn)量減少50％；3.串聯(lián)蓄電池組循環(huán)時(shí)最大電壓差比標(biāo)準(zhǔn)低40％以上；4.蓄電池壽命比使用現(xiàn)有充電裝置提高一倍。
文檔編號(hào)H02J7/02GK2746628SQ20042001428
公開(kāi)日2005年12月14日 申請(qǐng)日期2004年10月16日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月16日
發(fā)明者羅軍, 林氦, 劉宗光 申請(qǐng)人:浙江華源電力電子技術(shù)有限公司, 浙江華源電氣有限公司